CORTEZA CEREBRAL Y
ÁREAS FUNCIONALES
CÉLULAS NERVIOSAS DE LA CORTEZA CEREBRAL 1. Células piramidales: llevan ese nombre por su forma. La mayoría tienen un diámetro de 10 a 50 mm pero también hay células piramidales gigantes conocidas como células de Betz cuyo diámetro puede ser hasta de 120 mm. Se encuentran en la circunvolución precentral motora. 2. Células estrelladas: a veces llamadas granulosas, son pequeñas, 8 mm y tienen forma poligonal. 3. Células fusiformes: tienen su eje longitudinal vertical a la superficie y están concentrados principalmente en las capas corticales más profundas. El axón se origina en la parte inferior del cuerpo celular y entra en la sustancia blanca como fibra de proyección, asociación o comisural.
4. Células horizontales de Cajal: son pequeñas células fusiformes orientadas horizontalmente que se hallan en las capas más superficiales de la corteza.
5. Células de Marinotti: son pequeñas células multiformes presentes en todos los niveles de la corteza.
De acuerdo a las últimas
investigaciones, las células de Martinotti participan del mecanismo inhibitorio.
Cuando una neurona piramidal, que es el tipo de neurona más comun de la corteza
del cerebro, comienza a sobreexcitarse, las células de Martinotti comienzan a
enviar señales inhibitorias a las células nerviosas de sus alrededores. Es por
eso que se deduce que la epilepsia este relacionada con un déficit de células de
Martinotti o una deficiencia en su actividad. Entonces, la transmisión nerviosa en el cerebro estaría
regulada por estas células, evitando un desequilibrio en el funcionamiento de la
corteza.
El nombre de este tipo
de neurona se debe a su descubridor Carlo Martinotti, quien era un estudiante de
Camillo Golgi.
© http://medicinafarmacologia.blogspot.com.es/2010/04/celulas-de-martinotti.html CAPAS DE LA CORTEZA CEREBRAL Se dividen por densidad y disposición de las células en: Capa molecular (capa plexiforme): es la más superficial. Consiste en una red densa de fibras nerviosas orientadas tangencialmente. Estas derivan de dendritas de célulaspiramidales y fusiformes, los axones de células estrelladas y de Martinotti. También hay fibras aferentes que se originan en el tálamo, de asociación y comisurales. Entre las fibras nerviosas hay algunas células de Cajal. Por ser la capa más superficial se establecen gran cantidad de sinapsis enter diferentes neuronas. Capa granular externa: contiene un gran número de pequeñas células piramidales y estrelladas. Las dendritas de éstas células terminan en la capa molecular y los axones entran en las capas más profundas. Capa piramidal externa: esta capa está compuesta por células piramidales. Su tamaño aumenta desde el límite superficial hasta el límite más profundo. Las dendritas pasan hasta la capa molecular y los axones hasta la sustancia blanca como fibras de proyección, asociación o comisurales. Capa granular interna: esta capa está compuesta por células estrelladas dispuestas en forma muy compacta. Hay una gran concentración de fibras dispuestas horizontalmente conocidas en conjunto como la banda externa de Baillarger. Capa ganglionar (capa piramidal interna): esta capa contiene células piramidales muy grandes y de tamaño mediano. Entre las células piramidales hay células estrelladas y de Martinotti. Además hay un gran número de fibras dispuestas horizontalmente que forman la banda interna de Baillger. En las zonas motoras de la circunvolución precentral, las células de proyección de Betz dan origen aproximadamente al 3% de las fibras de proyección del haz corticoespinal. 6 Capa multiforme (capa de células polimórficas): aunque la mayoría de las células son fusiformes, muchas son células piramidales modificadas cuyo cuerpo celular es triangular u ovoideo. Las células de Martinotti también son conspicuas en esta capa. Hay muchas fibras nerviosas que entran en la sustancia blanca subyacente. LOCALIZACIONES FUNCIONALES DE LA CORTEZA CEREBRAL Un estudio que combina los registros neurofisiológicos (microelectrodos) con la histología de la corteza cerebral, sugiere que la corteza esta organizada en unidades verticales de actividad funcional. Area Frontal Area Motora Primaria: se extiende sobre le limite superior del lobulillo paracentral. Si se estimula produce movimientos aislados en el lado opuesto del cuerpo y contracción de grupos musculares relacionados con la ejecución de un movimiento específico. Las áreas del cuerpo están representadas en forma invertida en la circonvolución precentral. Comenzando desde abajo hacia arriba: deglución, lengua, maxilares, labios, laringe, párpado y cejas, dedos, manos, muñeca, codo, hombro y tronco etc. Area Pre-motora: no tiene células gigantes de Betz. La estimulación eléctrica de esta zona produce movimientos similares a los del área motora primaria pero se necesita estimulación más intensa para producir el mismo grado de movimiento. Recibe numerosas aferencias de la corteza sensitiva, tálamo y ganglios basales. La función de ésta área es almacenar programas de actividad motora reunidos como resultado de la experiencia pasada; es decir programa la actividad motora primaria. Area Motora Suplementaria: se ubica en la circunvolución frontal medial y por delante del lobulillo paracentral. La estimulación de esta área da como resultado movimientos de las extremidades contralaterales pero es necesario un estímulo más fuerte que el necesario en la zona primaria. La eliminación de ésta área no produce una pérdida permanente de movimiento. Campo Ocular Frontal: se extiende hacia delante desde el área facial de la circunvolución precentral hasta la circunvolución frontal media. La estimulación de esta área produce movimientos conjuntos de los ojos en especial en el lado opuesto. Controla los movimientos de seguimiento voluntario de los ojos y es independiente de los estímulos visuales. El seguimiento involuntario ocular de los objetos en movimiento comprende el área visual en la corteza occipital que está conectada al campo visual en la corteza occipital que está conectada al campo ocular frontal por fibras de asociación. Area Motora del Lenguaje de Broca: está ubicada en la circunvolución frontal inferior entre las ramas anterior y ascendente y las ramas ascendente y posterior de la cisura lateral. En la mayoría de los individuos esta área es importante en el hemisferio izquierdo o dominante y su ablación da como resultado parálisis del lenguaje. La ablación de la región en el hemisferio no dominante no tiene efectos sobre el lenguaje. Produce la formación de palabras por sus conexiones con las áreas motoras adyacentes, músculos de la laringe, boca, lengua etc. Corteza Pre-frontal: ocupa la mayor parte de las circunvoluciones frontal superior, media e inferior. Está vinculada con la constitución de la personalidad del individuo. Regula la profundidad de los sentimientos y está relacionada con la determinación de la iniciativa, el juicio del individuo, memoria a largo plazo y atención. Area Parietal Histológicamente es un área de tipo granuloso con capa externa de Ballinger muy ancha y obvia. La mitad opuesta del cuerpo está representada de forma invertida: faringe, lengua, cara,..., dedos, mano, brazo, tronco, muslo,.., pierna , pie. La porción de una parte del cuerpo en particular se relaciona con su importancia funcional y no con su tamaño. Por ejemplo superficies grandes ocupan la mano, la cara, labios y el pulgar. Aunque la mayoría de las sensaciones llegan a la corteza desde el lado contralateral del cuerpo, algunas provenientes de la región oral van en el mismo sentido. Area Somatoestésica de Asociación: ocupa el lobulillo parietal superior que se extiende hacia la superficie medial del hemisferio. Tiene muchas conexiones con otras áreas sensitivas de la corteza. Se cree que su principal función consiste en recibir e integrar diferentes modalidades sensitivas. Por ejemplo reconocer objetos colocados en las manos sin ayuda de la vista, es decir maneja información de forma y tamaño relacionándola con experiencias pasadas. Area Visual Secundaria: rodea el área visual primaria. Recibe fibra aferentes del área visual primaria y otras áreas corticales y el tálamo. La función consiste en relacionar la información visual recibida por el área visual primaria con experiencias visuales pasadas, lo que permite reconocer y apreciar lo que se está viendo. Se cree que existe un campo ocular occipital en el área visual secundaria cuya estimulación produce la desviación conjugada de los ojos cuando está siguiendo a un objeto, movimientos involuntarios que dependen de los estímulos visuales. Area Temporal Area Auditiva Primaria: está ubicada en la pared inferior del surco lateral. Histológicamente de tipo granuloso, es un área de asociación auditiva. La parte anterior del área auditiva primaria está vinculada con la recepción de sonidos de baja frecuencia mientras que la parte posterior con los de alta frecuencia. Una lesión unilateral produce sordera parcial en ambos oídos con mayor pérdida del lado contralateral. Area Auditiva Secundaria: ubicada detrás del área auditiva primaria. Se cree que esta área es necesaria para la interpretación de los sonidos. Area Sensitiva del Lenguaje de Wernicke: está ubicada en el hemisferio dominante izquierdo, principalmente en la circunvolución temporal superior. Está conectado con el área de Broca por el haz de fibras llamado fascículo arcuato. Recibe fibras de la corteza visual (occipital) y de la corteza auditiva (temporal superior). Permite la compresión del lenguaje hablado y de la escritura, es decir que uno pueda leer una frase, comprenderla y leerla en voz alta. Area del gusto: está ubicada en el extremo inferior de la circunvolución postcentral de la pared superior del surco lateral en el área adyacente de la ínsula. Area vestibular: está situada cerca de la parte de la circunvolución postcentral vinculada con las sensaciones de la cara. Su localización opuesta al área auditiva. I nsula: está enterrada dentro del surco lateral y forma su piso. Histológicamente es granulosa. Sus conexiones se conocen en forma incompleta se cree que se asocian con las funciones viscerales. Todas las áreas restantes, tienen seis capas celulares y se conocen como áreas de asociación. Antes se suponía que recibían información provenientes de áreas sensitivas primarias, la integraban ya la analizaban, esto no ha sido comprobado. Actualmente se cree que tienen relación con la conducta, la discriminación y la interpretación de experiencias sensitivas. El área asociativa frontal desempeña un papel que tiene que ver con las experiencias sensitivas pasadas, por ejemplo recordar una música escuchada en el pasado. En el área asociativa parietal posterior, se integran aferencias sensitivas de tacto y presión, es decir tamaño, forma, textura. Esta capacidad se conoce como esterognosia. También se forma la apreciación de la imagen corporal. ORGANIZACIÓN COLUMNAR DE LA CORTEZA CEREBRAL Hubel y Wiesel estudiando la vía visual al igual que Mountcastle en las regiones parietales comprobaron que la corteza cerebral está organizada de una forma curiosa. Existen columnas de células que tienen todas ellas la misma función. Así existen columnas que solo responden a cambios de orientación del estímulo visual. Otras columnas son de binocularidad. Otras son de visión de colores o de identificación del objeto visual. Estas columnas están conectadas entre si y funcionan como microunidades. Cuando se integran el conjunto de información de las diferentes columnas uno extrae la información global de lo que está viendo. Parece que toda la corteza funciona de esta forma, y los impulsos sensitivos o auditivos son integrados de la misma forma. Piense que el que vea una bella rosa está en función de cuales son las neuronas que estén activas en determinadas columnas. Por la activación de unas neuronas apreciaremos el tamaño, por otras el color, por otras la situación en el espacio. Todo ello de forma rápida, y conectado con otras zonas del cerebro, que no permiten reconocer que aquello es similar a otros objetos vistos anteriormente que nos informa de que aquel objeto es una rosa. Además ello activa otros circuitos que pueden informarnos de lo agradable o desagradable que es el objeto, o incluso evocarnos recuerdos más complejos. DOMINANCIA CEREBRAL El examen morfológico de los hemisferios cerebrales muestra que ellos son muy parecidos. Sin embargo, es sabido que la actividad nerviosa en relación a determinadas destrezas es predominante en un hemisferio respecto del otro. Por ejemplo la capacidad de generar lenguaje hablado es realizada por un hemisferio que se dice que es dominante. Por otro lado la capacidad de percepción espacial, de reconocimiento de rostros y expresión musical son realizadas por el hemisferio no dominante. Se estima que el 90% de las personas adultas son diestras, por lo tanto su hemisferio dominante en la tarea de escribir es el izquierdo. Cifra similar se reporta para la producción de lenguaje hablado. Trabajos realizados en neonatos han demostrado que número de axones del haz córtico-espinal es mayor en el lado izquierdo (antes de decusarse) , lo que explicaría la dominancia del hemisferio izquierdo. Otros investigadores han demostrado que el área del lenguaje en la corteza cerebral adulta es más grande en el lado izquierdo que en el derecho. Se cree que en el neonato ambos hemisferios (en relación al lenguaje) tienen capacidades similares y que durante la infancia uno de los hemisferios va predominado sobre el otro. Esto explicaría porque un niño de 5 años con una lesión del hemisferio dominante puede aprender a usar su mano izquierda eficientemente y hablar bien cuando es adulto. Esto no es posible si la lesión ocurre en un adulto. Se cree que en el neonato los dos hemisferios tienen capacidades equipotenciales. Durante la primer infancia en hemisferio domina al otro y sólo después de la primera década de vida la dominancia queda establecida. CEREBRO: citoarquitectura (Dr. Matamala)
citoarquitectura
(Dr. Matamala)
Organización Morfo-Funcional
Características Generales de la Corteza
Cerebral:
Antecedentes sobre la formación de la neocorteza
en mamíferos:
Origen de la neocorteza en
los mamíferos
Clasificación Filogenética
La clasificación
anatómica divide a la corteza cerebral en lóbulos, giros, surcos y fisuras.
La clasificación
filogenética, clasifica las áreas de la corteza de acuerdo a su antigüedad o
desarrollo en la escala zoológica. De acuerdo a esta clasificación, vamos a
identificar:
De acuerdo a qué corteza tenga
más desarrollada, distinguiremos 2 tipos de animales:
Arquicortex o Arquicorteza:
Su función se relaciona con el control de la vida instinto afectiva que contribuye a la supervivencia de la especie. Está conformada por 3 capas. En el hombre el arquicortex se encuentra reducido a su más mínima expresión y corresponde solamente al Hipocampo y al Inducium Gris. Esta corteza tiene tres capas que son: la capa molecular, la capa piramidal y la capa polimorfa.
Paleocortex
Se le denomina así a toda la corteza cerebral relacionado con el sentido del olfato. Presenta 3 a 5 estratos. Consta del área Sensitiva Olfatoria y de las Cortezas Vecinas, Entorrinal y Preamigdalina.
Neocortex o Isocortex:
Es la corteza que más evolucionado, en el hombre ocupa la mayor parte del córtex cerebral. Esta neocorteza, que es más evolucionada, representa una complejidad estructural muy grande. Su grosor varía entre 4 mm en el giro precentral a alrededor de 1,5 mm en el área 17 de Brodman (profundidad del surco calcarino). Es posible distinguir la presencia de 6 estratos de diferentes tipos de neuronas, lo que determina una organización horizontal y las fibras que determinan una organización vertical. Desde un punto de vista funcional la neocorteza se asocia con funciones de integración de mayor complejidad, y en el caso del hombre también se asocia con las funciones intelectuales superiores (inteligencia, capacidad de solucionar problemas). En general, la neocorteza actúa como un freno que permite la vida en sociedad. El alcohol, al pasar la BHE, afecta primariamente a la neocorteza, por lo tanto, este freno se suelta, pasando a comandar la corteza más resistente, que es la antigua, por eso se observa sentimentalidad, agresividad y luego hambre, porque está comandando el sistema límbico y los instintos.
En la neocorteza van a existir
neuronas y fibras, algunas neuronas van a ser de axón corto y otras neuronas de
axón largo:
Con axón
corto sobresalen las: Neuronas Granulares que se observa que aumenta
conforme hay un desarrollo filogenético de esta corteza.
Con axón
largo encontramos las: Neuronas Fusiformes y Neuronas Piramidales (C.
Gigantes de Betz).
MESOCORTEZA
Es una clasificación entre la
corteza antigua (allocorteza) y la corteza nueva (neocorteza).
Puede tener 2,3 y hasta 4 capas neuronales, correspondiente al giro del cíngulo. Organización Columnar En la neocorteza hay diferentes tipos de fibras: Algunas con un recorrido vertical en el cortex, que se dice que son como Rayos, que suben y que descienden a lo largo de los diferentes estratos del cortex cerebral. Algunas horizontales con un recorrido paralelo a la superficie del cortex y que se denominan Estrías. Estos rayos y estrías determinan una organización columnar, es decir, determinan una serie de columnas tanto verticales como horizontales, que desde el punto de vista funcional indican que dentro de cada columna hay un sentido de la dirección del impulso que es de tipo Reverberante, es decir, los impulsos nerviosos que se producen en el cortex recorren en forma ordenada o se ubican dentro de cada una de las columnas, ya sea con origen descendente o ascendente (sistemas de retroalimentación o feedback). El impulso nervioso descendente de una columna, al llegar al final de la columna se transforma en un impulso ascendente dentro de la misma columna. Es decir, hay un circuito de actividad permanente entre las neuronas de una misma columna. Esto se ha determinado con microelectrodos que han medido los potenciales de acción dentro de cada una de las columnas del córtex cerebral. Cada columna tiene un diámetro de 300 a 500 um y contiene aproximadamente 4.000 neuronas, de las cuales la mitad son de tipo Piramidal. Las columnas corticales son unidades que representan el desarrollo filogenético de la corteza, es decir, la evolución filogenética cortical implica un aumento en el número de las columnas (desarrollo columnar).
La diferencia del córtex
antiguo, que en conjunto lo vamos a llamar Hallocortex o Hallocorteza (comprende
arquicortex y paleocortex), es que se caracteriza desde el punto de vista
estructural porque su citoarquitectura es mucho más simple, no presenta gran
número de estratos neuronales sino más bien 2 ó 3.
La Citoarquitectura se refiere
al patrón de distribución de los somas neuronales. La Citoarquitectura de la
Corteza Cerebral se caracteriza por su disposición en capas.
En la neocorteza o isocórtex,
las neuronas se distribuyen formando 6 capas o estratos (de superficie a
profundidad):
- 3 estratos más superficiales,
que permiten la comunicación interhemisféricas
- 3 estratos más profundos, que
envían y reciben información a otros niveles
En general se puede decir que
las capas:
1, 2 y 3 à Funcionan
fundamentalmente como asociación intracortical.
4 à Recibe la mayoría de las
proyecciones específicas del tálamo.
5 y 6 à Son fundamentalmente
capas eferentes de la corteza.
De
ellas se originan las proyecciones hacia:
otras áreas corticales del
mismo hemisferio,
otras áreas corticales del hemisferio del lado opuesto, y núcleos subcorticales. Las áreas de asociación en general reciben estímulos de zonas vecinas, en cambio las áreas de proyección envían información hacia regiones más lejanas como la región de los núcleos basales, del tronco encefálico y de la médula espinal.
Isocórtex
Heterotípico:
Se observan los 6 estratos,
con predominio de neuronas piramidales o granulares.
Se relaciona con las áreas de proyección del córtex cerebral, es decir, aquéllas áreas que están comunicadas con regiones subcorticales: áreas motoras y sensitivas.
Se subclasifica:
Isocórtex
Heterotípico Agranular:
En él predominan las
neuronas piramidales y es de tipo motor.
Si tomamos una
muestra del Giro Precentral, vamos a encontrar un isocortex Heterotípico, ya que
posee la característica que las células piramidales han invadido en los otros
estratos.
Isocórtex
Heterotípico Granular:
Predominan neuronas
granulares o estrelladas y es de tipo sensitivo, por ejemplo, las áreas
somestésicas (sensibilidad general).
Isocórtex Homotípico:
Es el más evolucionado.
Presenta los 6 estratos
claramente identificables, con una dispersión balanceada de neuronas.
Es característico de las áreas
de asociación o áreas psíquicas del córtex cerebral (alta cantidad de
interneuronas, donde se almacena información y se planifica).
La Corteza de Asociación:
ocupa más del 80% del córtex cerebral en el ser humano. Se relaciona con las
funciones intelectuales superiores.
xiste una correlación entre la
clasificación estructural y la filogenética, en el sentido de que a mayor número
de estratos, mayor es la evolución filogenética, con funciones más complejas. A
menor número de estratos menor desarrollo filogenético y desarrollo de funciones
más básicas como son los instintos.
Organización Vertical
Fibras de asociación
Fibras de proyección
Cápsula interna
El ramo anterior contiene las
siguientes fibras:
El ramo
posterior tiene tres partes:
Poción
Tálamo-lenticular (está entre el tálamo y el núcleo lenticular):
Pociones
Retrolenticular
Porciones Sublenticular:
Por la
cápsula interna pasa una gran cantidad de fibras que vienen de la corteza
cerebral y que, por lo tanto, son de tipo motoras. Cuando hay una hemorragia en
esta zona por ruptura de una arteria, por aumento de presión etc., aparece lo
que se llama accidente vascular cerebral, quedando el paciente con hemiplejía u
otra patología, dependiendo de dónde se ubique la hemorragia.
CLASIFICACIÓN FUNCIONAL
Se
inicia a través de estudios que hizo Paul Broca en pacientes con problemas del
lenguaje, los cuales presentaban alteraciones en determinadas áreas del córtex
cerebral.
Posteriormente, con desarrollo de las aplicaciones de la
corriente eléctrica continua, comenzaron estudios que consistían en producir
estímulos en animales de experimentación, y se vio que cuando se aplicaba una
corriente en el giro precentral del lado derecho se contraía el lado izquierdo
del animal y viceversa, lo que indicaba que habían ciertas áreas del córtex
cerebral que controlaban determinadas zonas del cuerpo, fenómeno llamado
Somatotopía.
Luego, estudios de neurocirujanos que estimularon el lóbulo
occipital de pacientes con el cerebro abierto y tratados con anestesia local,
revelaron que estos pacientes tenían alucinaciones visuales. Posteriormente,
aplicaron estímulos en la zona del lóbulo temporal y el paciente comenzó a tener
alucinaciones auditivas. Este hecho fue comprobado en la anatomía patológica
donde enfermos con alucinaciones auditivas o visuales presentaban tumores en las
áreas correspondientes.
Todo
lo anterior llevó a hacer un mapa o una clasificación funcional del córtex
cerebral, la que se hace en base a dos conceptos:
Áreas de Proyección: (isocórtex heterotípico)
Áreas de Asociación: (isocórtex homotípico)
Su rol consiste en interpretar la información
que llega a las áreas de proyección.
Se encuentran ubicadas:
Serán Secundarias cuando tengan el rol de hacer un reconocimiento sensorial del estímulo (gnosis o toma de conciencia). Serán Terciarias cuando tengan la función de elaborar estrategias de comportamiento.
Áreas de Brodman
Brodman en 1878, realizó un mapeo histológico del
córtex cerebral, dividiéndolo de acuerdo a la citoarquitectura en 52 áreas
diferentes. Cada área tiene una citoarquitectura o distribución neuronal
característica. Así, se comprobó lo siguiente:
Corteza Somatosensorial
Primaria (áreas 1,2 y 3).
Área sensitiva Secundaria
(5 y 7)
Área sensitiva Terciaria
(40)
Corteza Motora Primaria
(área 4).
El área de corteza dedicada a cada región
mencionada es proporcional a la delicadeza del control fino del movimiento
realizado por cada parte del cuerpo.
Area Premotora (área
6)
Corteza Prefrontal (9,
10, 11 y 12)
Área Límbica (23, 24, 29,
30, 35, 28)
Áreas Corticales relacionadas con el
Lenguaje
Áreas del lenguaje (áreas
44 y 45)
Área de Wernicke (áreas
22, 39 y 40)
Cortex Motor
Corteza Visual
Corteza Auditiva
Afasias:
Son problemas del lenguaje, hay distintos
tipos:
Corteza Visual Primaria (área 17).
Corteza Visual
Secundaria o Área Psicovisual, (18 y 19)
Corteza Auditiva Primaria
( área 41 y 42).
Área Auditiva Secundaria
o Área Psicoauditiva (área 22 y 42)
Corteza Olfatoria Primaria:
Área del Gusto (área
43)
Corteza Vestibular:
Dominancia cerebral.
Regiones
Corte sagital de un cerebro
humano: posición dentro del cráneo.
En el cerebro de los cordados se identifican las siguientes regiones:
Áreas de Brodmann para Homo sapiensÁreas de Brodmann para Homo sapiens |
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